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Schwerionen: Lücke geschlossen

Periodensystem

Einem internationalen Forscherteam ist es nun gelungen, frühere Hinweise auf die Existenz des superschweren Elements 115 zu bestätigen. Gleichzeitig deutet sich damit ein Verfahren an, mit dem man womöglich neue superschwere Elemente jenseits der Ordnungszahl 104 direkt identifizieren kann. Erste Hinweise auf das Element 115 stammen von Experimenten in Russland aus dem Jahr 2004, doch reichten deren indirekte Ergebnisse für eine offizielle Anerkennung bisher nicht aus.

Nun haben Forscher um Dirk Rudolph vom Institut für Kernphysik der Universität Lund und seine Kollegen Americium auf eine dünne Folie aufgetragen und in der Beschleunigeranlage des GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt mit Kalziumionen beschossen. Dabei konnten sie mit einem speziellen Detektorsystem zusammen mit dem Alphazerfall des neuen Elements auch Photonen nachweisen, wobei die gemessenen Photonenenergien denjenigen entsprechen, die für die Röntgenstrahlung von Zerfallsprodukten von Element 115 erwartet werden: der "Fingerabdruck" des neuen Elements. "Das Experiment kann als eines der wichtigsten der letzten Jahre auf diesem Forschungsfeld bezeichnet werden. Endlich ist klar, dass dieser Fingerabdruck auch bei den allerschwersten Elementen genommen werden kann", so Rudolph.

Americium besitzt eine Ordnungszahl von 95, Kalzium von 20: Beim Beschuss verschmelzen beide zum neuen Element 115, das jedoch in extrem kurzer Zeit wieder zerfällt. Wie alle anderen superschweren Elemente muss es deshalb künstlich erzeugt werden. Neben 116 gelten zudem die Elemente 117 und 118 als belegt, doch Physiker erhoffen sie die so genannte Insel der Stabilität. Darunter verstehen sie noch schwerere Elemente, die jedoch etwas länger stabil bleiben. Diese "Insel" vermuten sie jenseits der Ordnungszahl 120, doch soweit sind sie noch nicht vorgedrungen. Das neue Element 115 wiederum trägt noch keinen Namen: Darüber muss erst eine internationale Expertenkommission entscheiden.

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